صفر تا صد نصب اسکلت فلزی جوشی و پیچ و مهره

در صنعت ساختمان سازی دو روش اصلی و مهم برای اجرای اسکلت ساختمانی وجود دارد، اسکلت‌های فلزی و بتنی. هر کدام از این دو شیوه در زمان اجرا جزییات فراوانی دارند. اجرا و نصب اسکلت فلزی انواعی مانند پیچ و مهره‌ای و جوشی دارد که در این نوشتار به معرفی این دو روش خواهیم پرداخت.

برای ساخت سازه‌های فولادی مانند اسکلت‌های فلزی، قطعات باید به صورت استاندارد به هم متصل شوند. این اتصالات از مهم‌ترین بخش‌های ساخت ساختمان بعد از پی‌ریزی و اجرای فونداسیون است. اتصالات بیشترین هزینه را در ساخت اسکلت فلزی به خود اختصاص می‌دهند. به همین دلیل طراحی اتصالات سازه‌های فولادی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

 هر یک از روش‌های اتصال پیچ و مهره‌ای یا جوشی در اسکلت فلزی مزایا و محدودیت‌هایی دارند که هنگام استفاده از آن‌ها باید شرایط اجرای آنها را به درستی بدانیم. به همین‌دلیل در این نوشتار قصد داریم تا به بررسی انواع اتصالات سازه‌های فولادی و مزایا و معایب آن‌ها بپردازیم.

بیشتر بخوانید: بررسی انواع و بهترین تیلر های کشاورزی بازار ابزار ایران

رونیکس را بخوانید.

صفر تا صد اسکلت فلزی

در این نوشتار انواع اتصالات فولادی را براساس ابزار اتصال بررسی می‌کنیم و سپس مراحل نصب آن را در 5 مرحله شرح خواهیم داد.

اتصالات پرچی در سازه فولادی

پرچ از قدیمی‌ترین و رایج‌ترین روش‌های اتصال اسکلت فولادی بوده و از جنس فولاد کربنی با مقاومت کششی بالا ساخته میشد. امروزه این اتصال تقریبا منسوخ شده است. این اتصال به طور کلی به پرچ داغ، پرچ سرد، پرچ شاپ و پرچ کارگاهی طبقه بندی می‌شود.

معایب استفاده از اتصال پرچ

اتصالات پیچ و مهره‌ای در سازه فولادی و انواع آن

در این روش از پیچ و مهره‌های مخصوص برای اتصال سازه‌های فولادی استفاده می‌شود. این پیچ و مهره‌ها از درجه مقاومت کششی بالایی برخوردار هستند. روش پیچ‌کاری نسبت به اتصال با پرچ بسیار ساده است و نیازی به فرد حرفه‌ای برای اتصال ندارد. برای اتصال به این روش پیچ و مهره‌های مختلفی ساخته و استفاده می‌شود. در مراحل نصب اسکلت فلزی پیچ و مهره از بست‌های  ASTM A325، ASTM A490، ASTM A449 و DIN 6914 از مهم‌ترین انواع پیچ‌های ساختمانی برای ساخت اسکلت فلزی هستند.

بیشتر بخوانید:ابزار شیشه بری چیست؟

مزایای اتصال پیچ و مهره‌ای

اتصالات پیچ و مهره‌ای از مزایای زیادی نسبت به دیگر روش‌های اتصال اسکلت‌ فلزی برخوردار است:

• انعطاف‌پذیری زیاد در مونتاژ و دمونتاژ قطعات سازه در صورت نیاز
• عدم نیاز به استفاده از نیروی کار ماهر و زیاد
• افزایش ایمنی نیروی کار به دلیل عدم نیاز به وسایل گرمایشی
• به حداقل رسیدن تغییر شکل سازه
• استفاده از ابزارهای ساده و سرعت بالای عملیات
• عدم تولید آلودگی صوتی
• بارگذاری به محض سفت شدن پیچ و مهره‌ها
• عدم وجود لغزش بین عناصر متصل شده در اسکلت فلزی
• کاهش اندازه صفحات به دلیل تعداد کم پیچ و مهره‌ها

معایب اتصال پیچ و مهره‌ای

مانند هر روش دیگری استفاده از اتصال پیچ و مهره‌ای معایبی هم دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

• هزینه مصالح مورد نیاز در این روش بالا است.
• در صورت اعمال بارهای لرزشی یا ضربه‌ای احتمال شل شدن اتصالات وجود دارد.
• در این روش مقاومت کششی سقف کاهش پیدا می‌کند.
• در این اتصال در هنگام اعمال بارهای بیش ‌از حد احتمال شکست دائمی وجود دارد.
• در صورت خوردگی پیچ یا مهره احتمال شکست اتصالات وجود دارد.

بیشتر بخوانید: آبپاش مناسب باغبانی چه ویژگی هایی دارد؟!

اتصالات جوشی در سازه فولادی و انواع آن

همان‌طور که از نامش پیداست، در این روش برای اتصال اسکلت‌های فلزی از دستگاه جوشکاری استفاده می‌شود. اگر قصد خرید اینورتر جوشکاری دارید، مقاله «راهنمای خرید اینورتر جوشکاری» را مطالعه کنید. اتصالات جوشی را براساس موقعیت قطعات متصل شونده در انواع مختلفی طبقه‌بندی می‌کنند:

• اتصال لب به لب
• اتصال روی هم
• اتصال سپری
• اتصال گوشه گونیا
• اتصال پیشانی

رونیکس تولیدکننده انواع «دستگاه جوشکاری» است. برای مشاهده این محصولات، کلیک کنید.

مزایای اتصال جوشی

اتصال اسکلت‌های فلزی به روش جوشی مزایای زیادی دارد. از مهم‌ترین مزایای آن می‌توان به ساخت سریع اسکلت فلزی و وزن و هزینه ساخت‌و‌سازی پایین اتصالات جوشی اشاره کرد. در ادامه به مزایای دیگر این اتصال می‌پردازیم:

• تحمل کامل نیروهای فشاری روی سازه
• مناسب برای سازه‌های فلزی تحت نیروی پیچشی
• محکم بودن اتصال اسکلت‌ها
• جلوه بصری بهتر سازه
• نقش سطح مقطع ناخالص در حمل بارها به دلیل نبود سوراخ در مقاطع

معایب اتصالات جوشی

اتصالات جوشی هم معایب خاص خود را دارد. یکی از مهم‌ترین نواقص این اتصال نبود انبساط در المان‌های باربر است که باعث حرکات انقباضی در اتصالات و ایجاد ترک در آن‌ها می‌شود. همچنین این روش نیاز به بازرسی دقیق پایداری اتصالات دارد که بررسی آن زمان زیادی می‌برد. برخی دیگر از معایب اتصالات جوشی:

• اعوجاج داخلی و خارجی به‌دلیل احتمال تبخیر آب موجود در فولاد
• نیاز به جوشکار ماهر و حرفه‌ای برای انجام اتصالات
• احتمالی بروز خستگی در محل اتصال قطعات فولادی خستگی به دلیل حرارت شدید در جوشکاری

رونیکس تولیدکننده انواع «کمپرسور باد» و «کلاه ایمنی» است. برای مشاهده این محصولات، کلیک کنید.

مراحل نصب اسکلت فلزی در ساختمان

1- آرماتوربندی و اجرای فونداسیون

پروژه‌های ساختمان سازی عموما با گود برداری شروع می‌شوند. هدف از این اقدام هم مشخص است؛ دستیابی به خاک مناسب و سخت‌تر برای ایجاد فونداسیونی مستحکم، ساخت پارکینگ و سایر اهداف مورد نیاز برای پروژه. البته رعایت اصول ایمنی و استفاده از مهار برای دیواره‌های جانبی در گودبرداری‌ و به شکل ویژه برای گود برداری‌های بالاتر از 120 سانتیمتر، از نکاتی است که باید آن را در زمان انجام و اجرا پروژه در نظر داشت. حالا نوبت احداث فونداسیون است. مهم‌ترین بخش از اجرای یک پروژه ساختمانی که ترکیب متعادل بتن و میلگرد موجب دستیابی به بالاترین سطح از استحکام در فونداسیون ساختمان می‌شود. شاید برخی این قسمت را از مراحل نصب اسکلت فلزی به حساب نیاورند، اما حقیقت آن است که موفقیت در تمام مراحل اجرای پروژه ساختمانی بستگی به اجرای صحیح اجرای پی دارد.

2- تعبیه صفحه ستون ها و بولت

همزمان با اجرای مرحله پی، کار استقرار بولت‌ها و نصب صفحه ستون‌ها بر روی بتن نیز انجام می‌شود. کار در این مرحله باید با دقت و ظرافت خاص فراوان انجام شود و نظارت مستقیم مهندسین ناظر در این مرحله به شدت مهم است. پر واضح است تراز بودن صفحه ستون‌ها، قرار گیری صحیح آنها بر روی بولت‌ها و چسبندگی خوب صفحات با فونداسیون، اهمیت فراوانی در سایر مراحل نصب اسکلت فلزی برای پروژه ساختمانی دارد.

بیشتر بخوانید:از سوئد تا فرانسه؛ معرفی انواع ابزار لوله کشی!

3- کار گذاشتن ستون های اسکلت فلزی

در روز کار گذاشتن ستون های اسکلت فلزی جرثقیل عامل مهم و تعیین کننده ای است. ستون ها به ترتیب از زمین بلند شده و پس عمود شدن، بر روی صفحات فلزی نصب شده بر روی فونداسیون قرار می گیرند. اتصال محکم هر ستون به صفحه ستون مربوطه را یک اتصال گیردار می نامند که لازم است، اما کافی نبوده؛ آن هم به این دلیل که با ارتفاع ستون‌ها و آسیب پذیر بودن آنها، باید بلافاصله از بادبندها یا سایر مهاربندها استفاده شود. در این مرحله از اجرای اسکلت فلزی بسیار مهم است که شیوه اتصال جوشی است یا پیچ و مهره‌ای. فرایند اجرای اسکلت فلزی جوشی روشی مرسوم‌تر در اجرای پروژه‌های ساختمانی است.

بیشتر بخوانید: انواع میخکوب

4- سوار کردن تیرها بر روی سر ستون ها

بعد از نصب ستون‌ها در محل‌های مربوطه و انجام استحکامات لازم، حالا نوبت اتصال تیرها به ستون‌ها است. اتصال تیرها به ستون‌ها انواع مختلفی دارد. توضیح و شرح دادن انواع روش‌های مختلف این اتصال در اجرای اسکلت فلزی خود موضوع نوشتاری جداگانه است و موضوعی تخصصی محسوب می‌شود، اما به شکلی خلاصه و کوتاه باید بگوییم که سه نوع اتصال «ساده یا مفصلی»، «نیمه صُلب» و «صُلب» وجود دارد که هر کدام مزایا و محدودیت‌های خاص خود را دارند و متناسب با نوع پروژه می تواند هر یک از آن سه نوع را اجرا کرد.

5- نصب بادبندها و مهارهای لازم

ساختمان سازه‌ای است که نسبت به نیروها و تکانه‌های جانبی متزلزل بوده و نیاز به استحکامات کافی دارد. نیروهایی مانند باد و زلزله عامل ایجاد تکانه‌هایی است که به شدت بر ساختمان موثر بوده و در زمان اجرای اسکلت فلزی نیاز به نصب بادبند دارد. بادبندهای ضربدری، K  شکل و V شکل، از معروف‌ترین انواع بادبند محسوب می‌شوند که کاربرد وسیعی در مراحل نصب اسکلت فلزی دارد.

نکات اجرایی اسکلت فلزی

1. فراموش نکنید که یک فونداسیون بد، همه چیز را خراب خواهد کرد! پس اجرای نقشه فونداسیون را جدی بگیرید و نکات اجرایی اسکلت فلزی را مو به مو اجرا کنید.
2. چنانچه سازنده سازه خود اجرای فونداسیون را بر عهده داشته باشد، تداخل‌ها به حداقل خواهد رسید.
3. بارگیری قطعات سازه و حمل آنها به سمت محل نصب، می بایست با دقت بالا و وسواس خاصی صورت پذیرد.
4. مادامی که از تأمین ایمنی لازم در محل پیاده سازی پروژه مطمئن نیستید، اجازه کار به گروه نصب را نباید داد.
5. هر چند مراحل نصب اسکلت فلزی از سرعت بالایی برخوردار است، دقت و کیفیت در اجرا نباید فدای سرعت شود.

اسکلت فلزی؛ دقت، سرعت و کیفیت

دقت بالای طراحی انواع اتصالات فلزی یا فولادی در سازه فولادی برای تأمین ایمنی و صرفه اقتصادی سازه‌های فولادی ضروری است. طراحی یک اتصال باید ساده و قابل اجرا بوده و بر اساس درک روشنی از مسیر انتقال بار، تأثیر صلبیت عناصر، نحوه توزیع نیرو و تأثیر آن بر المان‌های سازه‌ای انجام شود. پیروی از استانداردهای مختلف سهولت ساخت و نصب را افزایش داده و سرعت و صرفه پروژه را نیز تضمین می‌کند.

به نقل از سایت اصفهان آهن مواد سازنده سازه های فولادی به شرح زیر است:

“مواد تشکیل دهنده سازه‌‌های فولادی

سازه فلزی (Steel Structure) بنا به ماهیت خود، سازه‌ای است که از متصل شدن اجزای متعدد به یکدیگر ساخته‌ می‌شود.

فولادها با ایجاد تغییر ریز ساختار با انجام عملیات حرارتی لازم، تولید و مورداستفاده قرار می‌گیرند. فولاد، آلیاژی است از دو نوع ماده کربن و آهن تشکیل‌شده و با اضافه شدن مواد افزودنی به آن، اعم از گوگرد، کروم، نیکل، فسفر، و منگنز، خواص ویژگی‌ای به دست می‌آورد. به‌عنوان‌مثال: افزودن مس خواص مقاومت در برابر خوردگی فولاد را بهتر می‌کند.

استحکام تسلیم و استحکام کششی بالاتر را می‌توان با افزودن منگنز و کربن به دست آورد، اگرچه دو جنبه منفی نیز وجود دارد و باعث می‌شود نتیجه نهایی سخت‌تر و شکل‌پذیری فولاد کمتر شود.”